Пристрій для вимірювання вологості

Пристрій для вимірювання вологості, що включає генератор частоти, що коливається, аналого-цифровий перетворювач і детектор, який відрізняється тим, що містить коаксіальний резонатор, позамежну частину, петлю збудження, розділову вставку, досліджувану пробу матеріалу, ущільнюючу вставку, ущільнюючу пружину, петлю 3 сокою чутливістю, здібного проводити густинонезалежні виміри вологості сипких матеріалів. Поставлене завдання досягається, перш за все, застосуванням коаксіального резонатора із позамежною частиною, петлі збудження, розділової вставки, досліджуваної проби матеріалу, ущільнюючої вставки, ущільнюючої пружини, петлі детектора, мікропроцесорної системи, індикатора. Пристрій для вимірювання вологості, який заявляється, містить генератор частоти, що коливається, коаксіальний резонатор, позамежну частину, петлю збудження, розділову вставку, досліджувану пробу матеріалу, ущільнюючу вставку, ущільнюючу пружину, петлю детектора, детектор, аналого-цифровий перетворювач (АЦП), мікропроцесорну систему, індикатор, при цьому генератор частоти, що коливається, підключений до петлі збудження і мікропроцесорної системи, детектор підключений до петлі детектора і АЦП, мікропроцесорна система підключена до АЦП і індикатора, петля збудження і петля детектора поміщені в коаксіальний резонатор, позамежна частина є продовженням коаксіального резонатора, розділова вставка знаходиться в коаксіальному резонаторі, відокремлюючи його від позамежної частини, досліджувана проба матеріалу поміщена в позамежну частину, ущільнююча вставка вставлена в позамежну частину над досліджуваною пробою матеріалу, ущільнююча пружина прикріплена до ущільнюючої вставки. Пристрій для вимірювання вологості відрізняється від прототипу тим, що в нього включені додаткові елементи: генератор частоти, що коливається, коаксіальний резонатор, позамежна частина, петля збудження, розділова вставка, досліджувана проба матеріалу, ущільнююча вставка, ущільнююча пружина, петля детектора, мікропроцесорна система, індикатор. На малюнку зображена схема пристрою для вимірювання вологості. Пристрій для вимірювання вологості складається з генератора частоти, що коливається 1, коаксіального резонатора 2, позамежної частини 13, петлі збудження 3, розділової вставки 4, досліджуваної проби матеріалу 5, ущільнюючої вставки 6, ущільнюючої пружини 7, петлі детектора 8, детектора 9, аналого-цифрового перетворювача 10, мікропроцесорної системи 11, індикатора 12, при цьому генератор частоти, що коливається, 1 підключений до петлі збудження 3 та мікропроцесорної системи 11, детектор 9 підключений до петлі детектора 8 і АЦП 10, мікропроцесорна система 11 підключена до АЦП 10 і індикатора 12, петля збудження 3 і петля детектора 8 поміщені в коаксіальний резонатор 2, позамежна частина 13 є продовженням коаксіального резонатора 2, розділова вставка 4 знаходиться в коаксіальному резонаторі 2, відокремлюючи коаксіальний резонатор 2 від позамежної частини 13, досліджувана проба матеріалу 5 поміщена в позамежну частину 13, ущільнююча вставка 6 вставлена в позамежну частину 13 над досліджуваною пробою матеріалу 5, ущільнююча пружина 7 прикріплена до ущільнюючої вставки 6. 67312 4 Пристрій для вимірювання вологості працює таким чином. Режим самоперевірки пристрою. Досліджувана проба матеріалу 5 відсутня. Мікропроцесорна система 11, подаючи сигнал на генератор частоти, що коливається 1, послідовно змінює частоту НВЧ-коливань генератора частоти, що коливається 1 в діапазоні частот, визначених геометричними розмірами коаксіального резонатора 2. НВЧ-енергія від генератора частоти, що коливається, 1 за допомогою петлі збудження 3 збуджує коаксіальний резонатор 2. Частина енергії з коаксіального резонатора 2 за допомогою петлі детектора 8 надходить на детектор 9, де проводиться її детектування. З детектора 9 сигнал надходить на АЦП 10. АЦП 10 передає значення сигналу в мікропроцесорну систему 11. За рахунок такого зв'язку мікропроцесорної системи 11, генератора частоти, що коливається 1, коаксіального резонатора 2 і детектора 9 здійснюється визначення добротності і резонансної частоти коаксіального резонатора 2. Значення добротності і частоти коаксіального резонатора 2 порівнюються із значеннями добротності та частоти, що отримані при калібруванні коаксіального резонатора 2, що зберігаються в пам'яті мікропроцесорної системи 11. Якщо значення збігаються, мікропроцесорна система 11 видає сигнал на індикатор 12 "пристрій готовий". При відмінності значень добротності і резонансної частоти більш ніж на 1 %, мікропроцесорна система 11 видає сигнал на індикатор 12 "прилад потребує ремонту" і подальші виміри не проводяться. Режим вимірювання вологості. Досліджувана проба матеріалу 5, у якості якої може бути борошно, зерно, крупи, цукор, цемент та ін., поміщається в позамежну частину 13 і закривається ущільнюючою вставкою 6 зверху. Ущільнююча пружина 7, діючи з постійною силою, не залежною від довжини розтягування пружини, передає зусилля через ущільнюючу вставку 6 і ущільнює досліджувану пробу матеріалу 5. Таким чином рихла досліджувана проба матеріалу 5 буде ущільнена. Це дозволяє компенсувати зміну щільності досліджуваної проби матеріалу 5 при різній степені рихлості. Розміри позамежної частини 13 вибрані таким чином, що її позамежність забезпечується у всьому діапазоні частот генератора частоти, що коливається, 1 для електрофізичних параметрів (відносної діелектричної проникності і тангенса кута діелектричних втрат) всіх можливих досліджуваних проб матеріалу 5. Електрофізичні параметри досліджуваної проби матеріалу 5 змінюють постійну розповсюдження позамежної частини 13, змінюючи добротність і резонансну частоту коаксіального резонатора 2. При цьому добротність і резонансна частота коаксіального резонатора 2 і їх зміни відносно добротності і частоти коаксіального резонатора 2 з незаповненою позамежною частиною 13 пробою матеріалу 5 визначаються електрофізичними параметрами досліджуваної проби матеріалу 5. Крім того, величина добротності, частоти і їх зміни не залежать від степеня заповнення позамежної частини 13 досліджуваною пробою матеріалу 5. Це випливає з 5 огляду на те, що електромагнітне поле в позамежній частині 13 є таким, що не розповсюджується і швидко затухає. Описаним вище чином знаходяться значення добротності, резонансної частоти і їх зміни для коаксіального резонатора 2 при заповненні позамежної частини 13 досліджуваною пробою матеріалу 5. Значення добротності, частоти і їх зміни для коаксіального резонатора 2 однозначно пов'язані із значенням вологовмісту в конкретному матеріалі. Градуйовані дані значень Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 67312 6 вологовмісту з відповідними значеннями добротності, частоти і їх зміни для коаксіального резонатора 2 для певної конструкції зберігаються в пам'яті мікропроцесорної системи 11. На підставі їх і набутих значень добротності резонансної частоти і їх зміни для коаксіального резонатора 2 мікропроцесорна система 11 обчислює поточне значення вологості проби матеріалу 5 і видає це значення на індикатор 12. Таким чином здійснюється вимірювання вологості матеріалу. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601